Question

15．將27.6克氯酸鉀（KClO₃）與2克二氧化錳（MnO₂）加熱制取一定量的氧氣后，使反應停止，測得剩余固體中含二氧化錳的質量分數為10%．計算：
（1）氯酸鉀的相對分子質量．      　 
（2）氯酸鉀中氧元素的質量分數．
（3）反應停止時剩余固體的質量．     
（4）制得氧氣的質量．
（5）有多少克氯酸鉀沒有分解？

Answer 1

分析 （1）根據相對分子質量的計算公式解答；
（2）根據質量分數計算公式解答；
（3）二氧化錳在該反應中作催化劑，反應前后質量不變．
由二氧化錳的質量和剩余固體中二氧化錳的質量分數，可以計算出剩余固體的質量．
（4）根據質量守恒定律知：用原氯酸鉀和二氧化錳的質量和去掉剩余固體的質量就是生成氧氣的質量．
（5）由生成氧氣的質量根據氯酸鉀分解的化學方程式可以計算出分解的氯酸鉀的質量，由原氯酸鉀和分解的氯酸鉀的質量可以計算出未分解的氯酸鉀的質量．

解答 解：（1）氯酸鉀的相對分子質量：39+35.5+16×3=122.5；
（2）氯酸鉀中氧元素的質量分數：$\frac{16×3}{122.5}×100%$=39.2%；
（3）剩余固體的質量為：2.0g÷10%=20.0g；
（4）生成氧氣的質量為：27.6g+2.0g-20.0g=9.6g；
（5）設未分解的氯酸鉀的質量為x．
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245             96
27.6g-x         9.6g
$\frac{245}{96}=\frac{27.6g-x}{9.6g}$
x=3.1g
答：（1）氯酸鉀的相對分子質量為122.5；
（2）氯酸鉀中氧元素的質量分數為39.2%；
（3）剩余固體的質量為20.0g；
（4）制得氧氣的質量為9.6g；
（5）未分解的氯酸鉀的質量為3.1g．

點評 本題主要考查質量守恒定律和有關化學方程式的計算，難度較大．注意：
（1）減少的質量為生成氧氣的質量．
（2）剩余固體中含有二氧化錳、未分解的氯酸鉀和生成的氯化鉀．
（3）原氯酸鉀包括未分解的氯酸鉀和分解的氯酸鉀．